一种对古墓室四周进行分离的结构及其施工方法与流程

本发明涉及古墓室整体移位技术领域，更具体的说，涉及一种对古墓室四周进行分离的结构及其施工方法。

背景技术：

随着城市的不断发展，一些旧有的建筑需要拆除或移位以便于新发道路扩建、新建筑建设等。对于有价值的建筑物如文物古迹、古建筑等，为了不破坏旧建筑的原貌，通常采用将建筑物整体原封不动移位至改造扩建范围外的方法进行处理。

建筑物移位与大型设备的水平搬运相似，不同的是建筑的抗变形能力较差，所以，移位建筑物时，要先根据实际情况将建筑物加固，再在建筑物下方施工托换梁系和行走机构，然后沿迁移路线施工下滑道，最后向托换梁系施加外部顶推力或牵引力使建筑物随行走机构沿下滑道移位至新基础处。

在众多类型的古墓室中，典型砖室墓的建造，基本上乃先由地面向下掘一竖坑，在竖坑底部横开一穴，再在此横穴中以块砌成墓室，置棺其中。有些砖室墓筑有斜坡墓道，也有的砖室即筑于竖穴之底部，不再开横穴由于使用砖块砌法的不同，砖室墓的墓可以发展成相当复杂的形式。古代墓葬的构造形式有两种，一是用大型空心砖砌成，一种用小型的长方形砖砌成，一般由墓门、雨道、墓室等部分组成。砖室墓的建筑特点在于砖与砖之间没有使用任何粘接材料，完全依靠建筑结构作用力，筑成不规则、稳固且庞大的地下建筑空间。

cn110670901a公开了一种采用钢套箱对古墓室整体搬迁的保护方法，在充分保障文物本体安全的前提下，采用科学可靠的手段实施古墓本体的迁移保护工程，其主要步骤包括古墓室内部设置水平木支撑、无底钢箱套置古墓本体、保护范围周边低扰动开挖、底部掏土设置工字钢、插入钢板隔断、吊机整体提取和保护点归置。但是，采用吊机吊装的方法对古墓室进行整体移位的风险较大，容易在吊装移位的过程中对古墓室造成损害，对砖室墓这样的古墓室造成的损害会更大。

在新发道路扩建、新建筑建设等遇到地面以下位置保留有有价值的古墓室建筑物时，为了不破坏旧建筑的原貌，需采用将古墓室原封不动移位至改造扩建范围外的方法进行处理，在古墓室进行移位前先要对其进行整体的分离及加固，以防在移位的过程中对古墓室造成损害。古墓室进行移位前的整体分离及加固分为古墓室四周及底部分离两个部分，目前，针对古墓室四周进行分离的技术还处于空白阶段，因而很有必要研发出一种可对古墓室四周进行分离的结构及其施工方法，以使古墓室后续能原封不动地移位至指定位置。

技术实现要素：

为了克服上述技术缺陷，本发明提供一种对古墓室四周进行分离的结构及其施工方法，能对古墓室的四周进行分离及加固，保证后续对古墓室进行移位时不会对古墓室原貌造成破坏，最大程度地保护了古墓室，具有很好的应用价值。

为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：

本发明所述一种对古墓室四周进行分离的结构，包括：

钢板，所述钢板环绕设置于古墓室四周，且所述钢板的高度大于古墓室的高度；

横向型钢，所述横向型钢设置于所述钢板外侧并沿所述钢板的高度方向上等间隔分布有若干；

水平对拉型钢，所述水平对拉型钢设置于所述钢板的顶部并沿所述钢板的长度方向上等间隔分布有若干；

竖向型钢，所述竖向型钢设置于所述横向型钢的外侧并沿所述横向型钢的轮廓等间隔分布有若干；

钢管桩，所述钢管桩内灌注有水泥浆，所述钢管桩在每一所述竖向型钢旁均设置有，且每一所述钢管桩分别与所述竖向型钢以及所述横向型钢连接。

进一步的,所述钢板是由多个分段的钢板在高度方向上相互拼接而成。

进一步的，所述钢管桩包括一根粗钢管以及两根细钢管，两所述细钢管设于粗钢管顶部，所述粗钢管内灌注有水泥浆。

进一步的，所述竖向型钢与横向型钢相互垂直设置。

进一步的，所述横向型钢、水平对拉型钢以及竖向型钢均为h型钢。

根据本发明的另一面，还提供一种对古墓室四周进行分离的施工方法，包括以下步骤：

步骤s1、确定需要移位的古墓室主体范围，选取待移位的古墓室主体及周边a米范围为整体分离范围，平整周围场地，在周边定位并划定古墓室分离边线；

步骤s2、在距离古墓室主体的a米的范围外沿着古墓室分离边线竖直向下钻取多个深度相同的第一孔口；

步骤s3、准备多跟粗钢管以及细钢管，在每一根粗钢管的顶部焊接两根细钢管，再将每一粗钢管及与其焊接的两跟细钢管一同放入对应的第一孔口内，并往第一孔口内的粗钢管内注入水泥浆；

步骤s4、在距离古墓室主体b米范围外沿着古墓室分离边线进行第一层土方开挖，并在土方开挖的同时进行人工修坡；

步骤s5、在第一层土方开挖完成后将钢板沿着开挖边线进行包裹，再沿着包裹的钢板外侧轮廓焊接横向型钢，同时将横向型钢与细钢管焊接，并在钢板靠近古墓室的一侧灌注水泥浆；

步骤s6、在古墓室顶部焊接多跟与横向型钢连接的水平对拉型钢；

步骤s7、再进行第二层土方开挖与人工修坡，开挖完成后将钢板沿着开挖边线进行包裹，上层钢板与下层钢板之间每间隔0.5米进行适当焊接，沿着包裹的钢板外侧轮廓焊接横向型钢，并在包裹的钢板靠近古墓室的一侧灌注水泥浆；

步骤s8、不断重复上一步骤，直至土方开挖到古墓室底部，沿着钢板包裹的边线焊接多跟竖向型钢，每一竖向型钢需与横向型钢及粗钢管同时焊接在一起。

进一步的，在步骤s2中钻取所述第一孔口的位置主要集中在古墓室的前后两边，并且前后两边的所述第一孔口相互对称设置。

进一步的，在步骤s8中所述钢板包裹的深度需超过古墓室最低处0.2米以上。

进一步的，在步骤s5、s7以及s8中土方开挖采用挖机与人工配合的方式进行，土方开挖的深度控制在1.2-1.4米。

进一步的，在步骤s5、s7以及s8中在包裹的所述钢板靠近古墓室的一侧灌注1:0.5水泥浆2-2.5厘米厚。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明中对古墓室四周进行分离的结构及其施工方法，其钢管桩、钢板、横向型钢、水平对拉型钢以及竖向型钢相互连接的结构受力条件好，简单易实施，能对古墓室的四周进行分离及加固；在施工的过程中不会对古墓室造成任何损害，并且能使分离后的古墓室进行后续整体转移的过程中安全可靠，从而最大限度地保存了文物的真实性、完整性，保护效果较好，施工方法简便并且材料简单易操作，在提升工作效率的同时降低了整体的施工时长，有效的填补了古墓室平移技术中关于古墓室四周分离技术领域的空白，具有很好的应用价值。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1是本发明一种对古墓室四周进行分离的结构及其施工方法的整体结构示意图；

图2是本发明一种对古墓室四周进行分离的施工方法中钻取第一孔口时的示意图；

图3是图2中a-a处的剖视图；

图中：1、钢板；2、横向型钢；3、水平对拉型钢；4、竖向型钢；5、钢管桩；51、粗钢管；52、细钢管；6、第一孔口；7、古墓室分离边线；8、古墓室主体。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

在本实施例中，进行转移的古墓室的类型为砖室墓，砖室墓的建筑特点在于砖与砖之间没有使用任何粘接材料，完全依靠建筑结构作用力，筑成不规则、稳固且庞大的地下建筑空间。

如图1～图3所示，本发明所述的一种对古墓室四周进行分离的结构，包括：

钢板1，钢板1环绕设置于古墓室四周，且钢板1的高度大于古墓室的高度。古墓室内部砌有拱形的顶部结构，拱形的顶部结构依靠土体的回推力来保持其结构的稳定性，在土体中对古墓室四周进行分离时势必会让古墓室拱形的顶部结构失去回推力而使拱形的顶部结构变形甚至坍塌，为了解决这一问题，因而在将古墓室从土体中进行四周分离时，在古墓室的四周包裹钢板1并连接横向型钢2、竖向型钢4、钢管桩5以及水平对拉型钢3这些受力部件，以形成对古墓室内部拱形的顶部结构的回推力，从而避免古墓室主体8结构从土体中进行分离时发生风险。

由于古墓室的高度较高，且为了保证古墓室的完整性，因而在进行钢板1包裹时，将大于墓室高度的钢板1采用分段施工连接的方式，钢板1是由多个分段的钢板1在高度方向上相互拼接而成，拼接的方式采用焊接，焊接是一种以加热、加压或二者并用办法，填充或不填充焊接材料，使两种或两种以上同种或异种金属通过原子之间的结合和扩散，达到连接成一体结构的一种加工方式，其特点在于连接性能好、焊接结构刚度大、整体性好。在本实施例中，使用规格为3000x1200x5mm(长x宽x厚)的钢板件围绕古墓室四周使用焊接的方式进行横向的拼接以形成钢板1分段。

横向型钢2，横向型钢2设置于钢板1外侧并沿钢板1的高度方向上等间隔分布有若干。横向型钢2水平安装，横向型钢2与钢板1通过焊接的方式进行固定连接，在钢板1顶部以及钢板1分段之间的连接处焊接有横向型钢2，钢板1顶部焊接的横向型钢2用于连接水平对拉型钢3，钢板1分段之间的连接焊接的横向型钢2则为了保证钢板1分段之间连接处的刚性，防止钢板1分段连接处在施工的过程中脱离，并能对钢板1起到支撑的作用。在本实施例中，横向型钢2、水平对拉型钢3以及竖向型钢4均为h型钢。h型钢是一种截面面积分配更加优化、强重比更加合理的经济断面高效型材，因其断面与英文字母“h”相同而得名。由于h型钢的各个部位均以直角排布，因此h型钢在各个方向上都具有抗弯能力强、施工简单、节约成本和结构重量轻等优点，已被广泛应用。选用横向型钢2的具体规格为hn200x100mm(高x宽)。

水平对拉型钢3，水平对拉型钢3设置于钢板1的顶部并沿钢板1的长度方向上等间隔分布有若干。水平对拉型钢3在钢板1顶部与横向型钢2通过焊接的方式进行固定连接，水平对拉型钢3主要用于与钢管桩5形成对古墓室的上下两点支撑，防止古墓室在转移的过程中由于古墓室顶部未设有支撑而造成坍塌的现象，保证了古墓室整体转移的安全性。在本实施例中，选用水平对拉型钢3的具体规格为hn200x100mm(高x宽)，在古墓室的长度方向上每隔2米焊接一道水平对拉型钢3。

竖向型钢4，竖向型钢4设置于横向型钢2的外侧并沿横向型钢2的轮廓等间隔分布有若干。竖向型钢4与横向型钢2相互垂直设置并通过焊接的方式固定连接于横向型钢2，竖向型钢4能够形成对古墓室整体的横向支撑，因而竖向型钢4需设置在每一钢管桩5旁并与其固定连接，竖向型钢4的所受到的力进一步地作用在钢管桩5上。在本实施例中，竖向型钢4的具体规格为hn200x100mm(高x宽)。

钢管桩5，钢管桩5内灌注有水泥浆，钢管桩5在每一竖向型钢4旁均设置有，且每一钢管桩5分别与竖向型钢4以及横向型钢2连接。其中，每一钢管桩5包括一根粗钢管51以及两根细钢管52，两细钢管52设于粗钢管51顶部，细钢管52与粗钢管51通过焊接的方式固定连接，粗钢管51的管径范围内灌注有水泥浆，其作用类似于桩基础，粗钢管51的选用的规格大小根据古墓室的重量进行确定。粗钢管51插入土地的深度远大于古墓室的高度，以此作为主要的受力支撑件；细钢管52主要作用在于在进行土方开挖并铺设钢板1分段时与钢板1分段固定连接以形成对古墓室四周土体的初步支撑，防止在施工过程中造成钢板1分段的变形。粗钢管51以及细钢管52为圆钢管或方钢管中的一种，在本实施例中，粗钢管51的规格大小为φ168x5mm(直径x管厚)，细钢管52的规格大小为φ48x3mm(直径x管厚)。

本实施例所述一种对古墓室四周进行分离的结构中的其它结构参见现有技术。

本实施例提供一种对古墓室四周进行分离的施工方法，包括以下步骤：

步骤s1、确定需要移位的古墓室主体8范围，选取待移位的古墓室主体8及周边a米范围为整体分离范围，平整周围场地，在周边定位并划定古墓室分离边线7；

为了保证后续进行土方开挖时古墓室的安全，提前划定古墓室分离边线7，古墓室分离边线7距古墓室主体8的距离a取值为1.0-1.5。

步骤s2、在距离古墓室主体8的a米的范围外沿着古墓室分离边线7竖直向下钻取多个深度相同的第一孔口6；

钻孔间距为2米，可根据古墓室的大小适当调整，钻孔的深度大于古墓室的深度以做出钢管桩5，具体钻孔深度大小应根据地质报告来设定。在本实施例中，第一孔口6的直径为0.25米，由于古墓室内拱形的顶部结构主要的受力方向为前后两边，因而钻取第一孔口6的位置集中在古墓室的前后两边，并且前后两边的第一孔口6相互对称；

步骤s3、准备多跟粗钢管51以及细钢管52，在每一根粗钢管51的顶部焊接两根细钢管52，再将每一粗钢管51及与其焊接的两跟细钢管52一同放入对应的第一孔口6内，并往第一孔口6内的粗钢管51内注入水泥浆；

注水泥浆时应从粗钢管51底部往上依次注入，在注入水泥浆冷却一定时间后由于水泥浆自身存在空隙会发生收缩，此时应再次进行水泥浆的补注，以使粗钢管51内注入的水泥浆密实稳固，保证最优的承力效果。

步骤s4、在距离古墓室主体8b米范围外沿着古墓室分离边线7进行第一层土方开挖，并在土方开挖的同时进行人工修坡；

土方开挖采用挖机与人工配合的方式进行，土方开挖的深度控制在1.2-1.4米，开挖不能太深，开挖过深可能会导致土方坍塌，需保证古墓室周边土体的稳定性。与古墓室主体82距离b的大小根据横向型钢2规格与钢板1的厚度确定，以保证钢板1在古墓室四周包裹完成后连接的横向型钢2能与细钢管52连接，在本实施例中，b的取值为0.7-1.2，同时在离古墓室外1.5米处辅以人工修坡。

步骤s5、在第一层土方开挖完成后将钢板1沿着开挖边线进行包裹，再沿着包裹的钢板1外侧轮廓焊接横向型钢2，同时将横向型钢2与细钢管52焊接，并在钢板1靠近古墓室的一侧灌注水泥浆；

因土方开挖是采用挖机与人工配合的方式进行，土方的开挖面会凹凸不平，为了保证古墓室土体与包裹钢板1的充分接触，在钢板1靠近古墓室的一侧灌注水泥浆，具体的，灌注1：0.5水泥浆2-2.5厘米厚，在横向型钢2与钢板1进行焊接时，在横向型钢2的长度方向上每隔0.5米焊接0.1米长的焊缝。

步骤s6、在古墓室顶部焊接多跟与横向型钢2连接的水平对拉型钢3；

在焊接横向型钢2时可从古墓室主体8长度方向上的两边依次等间距地往中间焊，这样的焊接方式能保证古墓室整体的稳定性，安全性更高。

步骤s7、再进行第二层土方开挖与人工修坡，开挖完成后将钢板1沿着开挖边线进行包裹，上层钢板1与下层钢板1之间每间隔0.5米进行适当焊接，沿着包裹的钢板1外侧轮廓焊接横向型钢2，并在包裹的钢板1靠近古墓室的一侧灌注水泥浆；

第二层土方开挖的深度与第一层土方开挖的深度一致。

步骤s8、不断重复上一步骤，直至土方开挖到古墓室底部，沿着钢板1包裹的边线焊接多跟竖向型钢4，每一竖向型钢4需与横向型钢2及粗钢管51同时焊接在一起。

钢板1包裹的深度需超过古墓室最低处0.2米以上，以保证对整个古墓室高度方向上的任一位置进行支撑，保证古墓室在转移过程中的安全，施工的整个过程需要监测古墓室的位移情况。

应理解，此处所描述的具体数据均为建议使用值，并不用于限定本发明，可根据实际情况进行调整，所选取材料参数都应满足强度、承载力等要求。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。